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Ladeschalter für Batterien Vorliegende Erfindung stellt einen selbsttätigen
Ladeschalter für Batterien dar, dessen. Gestaltung und Anordnung derartig eingerichtet
sind, daß der Schalter mit Sicherheit ausgeschaltet wird, und zwar einerseits, wenn
die Batterie voll geladen ist, oder andererseits auch selbst dann, wenn fehlerhafte
Batterien zum Aufladen angeschlossen sind. Der Schalter wird nach einem bestimmten
Zeitablauf automatisch ausgeschaltet, so daB eine völlige Zerstörung dieser bereits
fehlerhaften Batterien, vollkommen vermieden wird.
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Die Erfindung besteht insbesondere darin, daB mittels eines Uhr- bzw.
Laufwerkes zwei getrennt voneinander angeordnete Ausschaltvorrichtungen angebracht
sind, die derart in Verbindung stehen, <laß selbst bei Nichtbetätigung des normalen
Ablaufs der Ladung, infolge Störung o. dgl., der zweite Zeitablauf trotzdem mit
Sicherheit die Ladung nach einer bestimmten Zeit beendet.
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Bei den bisher bekannten Ladeschaltern war die autornat;sche Ausschaltung
des Ladestromes nur beim Laden von fehlerfreien Batterien und auch weiterhin nur
dann, wenn keine sonstigen Störungen vorhanden sind, möglich, so daß hierbei der
Übelstand besteht, daB beim Aufladen von fehlerhaften Batterien oder bei Eintreten
von Störungen, wobei die erforderliche Spannung zum Ansprechen -des Relais fehlt,
der Ladestrom überhaupt nicht abgeschaltet wird, so daB hierdurch erhebliche, ja
sogar vollständige Zerstörungen der Akkuanlage eintreten können.
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Diese Übelstände werden durch vorliegende Erfindung beseitigt. Ein
Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. r den
Ladeschalter im AufriB in Ansicht, Abb. z selbigen im Grundriß in Ansicht.
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Abb. 3 selbigen im SeitenriB von vorn gesehen, Abb. 4 selbigen im
SeitenriB im Schnitt, Abb. 5 selbigen im Aufriß von hinten gesehen., Abb. 6 selbigen
im SeitenriB im Schnitt, Abb. 7 selbigen im AufriB im Schnitt, Abb. 8 selbigen
im Grundriß in Ansicht,
Abb. 9 das Ausschaltklinken- und Hebelsystem
im Grundriß.
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Der Ladeschalter besteht, wie bekannt, aus einem Spannungsrelais Rel
i, einem Uhr- bzw. Laufwerk U und dem Ausschalter Sch, welche auf einer Grundplatte
i aufgebaut sind. Hierzu ist erfindungsgemäß der Schalter Sch als Druckschalter
ausgebildet. Des weiteren ist ein Zwischenrelais Rel2, welches mit .dem spannungsabhängigen
Relais Rel i in Verbindung steht, angeordnet, wobei vor dem spannungsführenden Relais
Rel i ein Vorschaltwiderstand W i und dem Zwischenrelais Rel2 ein Vorschaltwiderstand
W 2 angeordnet sind.
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Auch ist es bekannt, daß mit der Achse 4 des Uhr- bzw. Laufwerkes
U eine mit verschiedenen Löchern 5 versehene Zeitscheibe 2 fest verbunden, auf welcher
der Auslösestift 3 je nach der bestimmten eingestellten Zeit angeordnet ist und
dieser gegen den Ausrückhebel 6, der den Schalter Sch nach Beendigung der normalen
Ladung der Batterie momentartig in Ausschaltstellung bringt, drückt.
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Um den Beginn der Naehladezeit einzuleiten, ist ein Klinkensystem
angeordnet, welches durch den Anker des Zwischenrelais Rel2 ausgelöst wird. Das
Klinkensystem besteht aus dem mit der Achse der Uhr bzw. des Laufwerkes U fest verbundenen
Klinkenrad 7 und der um einen Drehpunkt angeordneten Klinke 8, wobei letztere durch
Eingriff des Sperrzahnes 9 an der Klinke 8 in das Klinkenrad 7 in dem Moment eingreift,
wenn die Klinke 8 durch Anziehen desAnkers des Zwichenrelais Rel2 entrastet wird.
Die Entrastung der Klin'ke8 erfolgt, indem der Anker des Relais Rel 2 den
Winkelhebel io anzieht, wodurch der 'hiermit verbundene Sperrbolzen i i nach unten
gezogen wird und somit die Freigabe der Klinke 8 erfolgt (Abb. 1, 2, 5 und 7).
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Der Schalter Sch ist erfindungsgemäß zweckmäßig als Druckschalter
ausgebildet, wobei am unteren Ende der Druckstange 12 der mit den Kon,-taktbrüc'ken
versehene Kontaktblock 13 angeordnet ist, der sich im eingeschalteten Zustande mit
den auf der oberen Seite der Grundplatte i angeordneten Kontaktfedern 14 verbindet,
die ihrerseits mit den Hauptkontaktanschlüssen Sl i und Sl 2 bzw. mit dem Kontakt
P i in Verbindung stehen.
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Dadurch, daß der Schalter Sch als Druckschalter ausgebildet
ist, ferner die Druckstange 12 sowie der Einschaltknopf E unter dem Druck der Feder
15 stehen, der den Schalter jeweils Momentartig in Ausschaltstellung zurückführt
und auch in dieser hält, ist weiterhin erfindungsgemäß eine leichte und einfache
Sperrung des Druc'ksc'halters in Einschaltstellung ermöglicht, indem das Ende 17
des drehbaren, winkelförmig ausgebildeten Sperrhebels 16, der um den Drehpunkt 18
gelagert ist, in Einkerbungen der Schaltstange 12 eingreift.
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Die Sperrlage wird zweckmäßig durch eine Zugfeder i9, die mit dem
Sperrhebel 16 verbunden ist, gehalten, zudem auch die Feder i9 den Sperrhebel 16
jeweils in die Ursprungslage zurückführt. Ein weiterer Sperrhebel 2o, der um den
Drehpunkt 21 gelagert und mit der Nase 22 in eine andere, nur in Ausschaltstellung
frei liegende Einkerbung der Schaltstange 12 eingreifen kann, verhindert ein Wiedereinschalten
des Druckschalters, wenn diese= durch den Mechanismus ordnungsgemäß ausgelöst wird.
Die besondere Form des Sperrhebels 2o bewirkt, daß erst wieder eingeschaltet werden
kann, wenn die Uhr bis zum Anschlag aufgezogen wird, wobei der Auslösenocken 24
gegen den Sperrhebel2o stößt und diesen entriegelt. Die Zugfeder 23 hält den Sperrhebel
stets in Sperrbereitschaft, die aber erst kurz vor der momentartigen Ausschaltung
des Druckschalters wirksam werden kann, bedingt durch die Lage des Ausrückhebels
6. Dadurch wird erreicht, daß der Schalter nicht verriegelt wird, wenn die Ladung
durch die von Hand zu bedienende Ausschaltvorrichtung vor Ablauf der Ladezeit unterbrochen
wird.
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Um nunmehr eine weitere Ausschaltung des Ladestromes fürdenFall'vu
erzielen, wenndas Relais Re12 nicht anspricht, d. h. wenn fehlerhafte Batterien
an diesem Ladegerät angeschlossen sind oder andere Störungen eintreten, ist erfindungsgemäß
eine weitere Sicherheitsausschaltung vorgesehen, die darin besteht, daß unterhalb
,des Klinkenrades 7 ein Auslösenocken 24. der über das Klinkenrad 7 mit der Achse
.4 des Uhr- bzw. Laufwerkes U fest verbunden, angeordnet ist, wobei der Nocken 24
durch das Uhrwerk U nach einer bestimmten Zeit, z. B. nach 12 Stunden o. dgl., gegen
einen Hebel 26 stößt, der mit dem Winkelhebel 6 in fester Verbindung steht und hierdurch
mittels des winkelförmigen Endes 27 der Sperrhebel 16 seitlich gedreht wird, wodurch
die Sperrung der Schaltstange 12 und somit des Schalters Sch gelüftet wird, so @daß
der Schalter momentartig in Ausschaltstellung zurückgeführt wird (Abb. 2, 8 und
9).
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Hierdurch wird der Ladestrom ebenfalls abgeschaltet, wodurch eine
weitere Ladung der fehlerhaften Batterien völlig vermieden wird, die bekanntlich
zur vollkommenen Zerstörung der Batterie führen kann.
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Des weiteren ist erfindungsgemäß auch eine von Hand zu betätigende
Aussclfaltvorrichtung vorgesehen, die zu jeder beliebigen Zeit während des Ladevorgangs
betätigt werden kann, die z. B. derartig ausgebildet ist, indem der Druckknopf A,
der mit einem Schieber 28 verbunden und dieser unter Einfluß einer Druckfeder 29
steht, die den Schieber 28 jeweils in Ausschaltstellung drückt. eingedrückt wird.
An dem Schieber 28 ist an der oberen Seite eine schiefe Ebene 3o angeordnet, die
bei dem geradlinigen Herunterdrücken des Schiebers 28 den winkelförmigen Schalthebel
16 verschiebt und somit aus der Sperrlage herausdrückt, wodurch der Schalter
Sch momentartig in die Ausschaltstellung zurückgeführt wird (Abb. i und.
3).
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Des weiteren sind zwei Signallampen L i und L 2, die mit einem
Vorschaltwiderstand W 3 verbunden sind, angeordnet und derart angeschlossen,
daß von Beginn der Ladung an zunächst die Signallampe L i leuchtet und nach Betätigung
des Zwischenrelais Rel 2 auf die Signallampe L 2 umgeschaltet wird,
woraus erkenntlich ist, daß die
sog. Nachladezeit im Gange ist.
Auch können durch Parallelschalten zu den Signallampen L i und L 2 eine oder mehrere
außerhalb des Gerätes liegende Schaltschützen geschaltet werden.
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Die Arbeitsweise des Ladeschalters ist folgende: Die Batterie wird
ordnungsgemäß an den Ladeschalter angeschlossen. Hierauf wird das Uhr- bzw. Laufwerk
U bis zum Anschlag aufgezogen, sodann der Schalter Sch durch Eindrücken des Einschaltknopfes
E eingeschaltet, wobei das Spannungsrelais Rel i Tiber den Vorschaltwiderstand
W i, die Klemme R 2 mit besonderer Leitung an, den Pluspol der Batterie und
über die Klemme P 2 der Brücke Br nach P i über den Hauptkontakt Sl 2
an den
Minuspol der Batterie anschließt. Hierdurch kann die während der Ladung langsam
ansteigende Batteriespannung direkt auf das Spannungsrelais Rel i einwirken.
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Hierdurch hat die erste Phase der Ladung begonnen.
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Kurz nach Beginn der Gasung wird die Spannung, die erfahrungsgemäß
2, 4 Volt pro Zelle bei Bleibatterien beträgt, erreicht, die erforderlich ist, um
(las Spannungsrelais Rel i ansprechen zu lassen, wodurch die zweite Phase der Ladung
eingeleitet ist.
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Das Spannungsrelais Rel i schließt bei Betätigung einen Arbeitskontakt,
der seinerseits das Zwischenrelais Rel2 einschaltet, und zwar liegt dann das Zwischenrelais
Rel2 über den im Ruhestand kurzgeschlossenen Vorschaltwiderstand W, genau wie das
Spannungsrelais Rel i, und zwar parallel dazu an der Batteriespannung. Bei dieser
Betätigung schließt das Zwischenrelais Rel 2 einerseits einen Umschaltkontakt,
der zum Umschalten der Signallampen L i und' L 2 dient, andererseits öffnet selbiges
den Ruhekontakt, der den. Vorschaltwiderstand W 2 'kurzgeschossen hatte, so daß
hierdurch ein höher Betätigungsstrom und geringer Haltestrom ohne unzulässige Erwärmung
erzielt ist.
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Gleichzeitig zieht der Anker des kräftigen Zwischenrelais Rel
2 den Winkelhebel io an und betätigt dadurch den Sperrbolzen i i derart,
da ß dieser die Klinke 8 freigibt. Die Federkraft der Klinke 8 bringt dann die Nase
9 der Klinke 8 mit den Zähnen des Klinkenrades 7 in Eingriff. Das Klinkenrad 7 ist
fest mit der sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehenden Achse ,4 des Uhr- bzw. Laufwerkes
U verbunden und nimmt nun Klinke 8 ttnd Zeitscheibe 2 mit. Die Zeitscheibe 2 trägt
einen auswechselbaren Auslösestift 3, der beliebig in eines der elf Gewindelöcher
5 eingeschraubt wird, wodurch die sog. Nachladezeit, das ist die Zeit gemessen vom
Gasungspunkt bis zur endgültigen Beendigung der Ladung, den jeweiligen Erfordernissen
angepaßt werden kann.
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Der Auslösestift 3 drückt bei Beendigung der Nachladezeit gegen den
Winkelhebel 6, der an dem anderen Ende eine Rolle 31 besitzt, die an dem
einen Schenkel des winkelförmigen Sperrhebels 16 gleitet und diesen seitlich verschiebt,
so daß das vordere Ende des Hebels, welches sperrend in die Schaltstange 12 des
Druckschalters eingreift, aus der Sperrung herausgedrückt wird. Hiernach wird der
Einschaltknopf E infolge des Federdruckes der Druckfeder 15 und somit der Schaltblock
13 von ,den Kontaktfedern 14 momentartig getrennt, wodurch der Ladestromkreis unterbrochen
und somit die Volladung beendet ist. Gleichzeitig wird der Einschaltknopf E durch
den Sperrhebel 2o gegen Wiedereinschalten verriegelt.
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Der zweite Zeitablauf bzw. die Abschaltung des Ladestromes erfolgt
dann, und zwar unabhängig von der vorbeschriebenen Ausschaltvorrichtung für den
Fall, falls die zu ladende Batterie fehlerhaft ist oder andere Störungen vorhanden
sind, so daß die Ansprechspannung, die erforderlich ist, um das Spannungsrelais
Rel i zu betätigen, nicht erreicht wird. In diesem Falle tritt nämlich ein un@ begrenztes
Weiterladen der Batterie ein, was zur völligen Zerstörung der Batterieanlagen führen
kann.
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Diese Ausschaltvorrichtung besteht darin, indem an dem Klinkenrad
7, welches an der Achse 4 des Uhr- bzw.Laufwerkes U befestigt ist, noch ein Auslösenocken
2.1 fest verbunden ist, der somit den Ablauf der Uhr zwangsläufig mitmacht. Der
Auslösenocken 24 ist so eingestellt, daß selbiger etwa nach 12 Stunden o. d'gl.
gegen den Hebel 26 stößt, der mit dem Winkelhebel6 in fester Verbindung steht und
diesen seitlich verschiebt, wobei dann, wie im vorbeschriebenen Falle, wiederum
die an dem einen Hebelarm angeordnete Rolle 31 gegen den winkelförmigen Sperrhebel
16 drückt und diesen seitlich verschiebt, wobei die Entsperrung der Schaltstange
12 und somit des Schalters automatisch erfolgt.
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Durch obige Gestaltung und, Anordnung ist erfindungsgemäß eine Schaltmethode
bei Ladeschaltern geschaffen, bei denen mit einem Uhr-bzw. Laufwerk U getrennt voneinander
angeordnete Zeitabläufe derartig miteinander verbunden sind, daß nicht nur bei normalem
Ablauf der Ladezeit, sondern auch bei Nichtbetätigung des normalen Ablaufs infolge
Störungen o. dgl. der andere Zeitablauf trotzdem mit Sicherheit die Ladung nach
einer bestimmten Zeit beendiet.